可生物降解植物纖維材料及其加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發明可生物降解植物纖維材料及其加工工藝公開一種可降解植物材料以及其加工工藝。針對原有的可降解的植物纖維材料不符合衛生安全、強度不夠高的不足，提供一種強度高、無污染、制備工藝簡單的可降解植物材料。該材料包括植物纖維粉、竹粉、脲甲醛模塑粉、玉米淀粉、水、硬脂酸鋅和食用色粉，其中，以重量百分比計，各個成分的含量分別為：植物纖維粉40～50％，30目～90目竹粉2～8％，脲甲醛模塑粉23～26％，玉米淀粉8～15％，水5～9％，硬脂酸鋅0.5～1％，食用色粉0.1～1％。其加工工藝采用模塑成型或壓制成型，其優點是強度高、安全衛生、無污染，節約能源，且制作工藝簡單。
【專利說明】
可生物降解植物纖維材料及其加工工藝
技術領域
[0001] 本發明可生物降解植物纖維材料涉及一種可降解植物材料，尤其涉及一種無污染 的可降解植物材料，同時還涉及一種可生物降解植物纖維材料的加工工藝。
【背景技術】
[0002] 目前，全球正面臨兩大危機:一是環境急劇惡化，二是能源危機日益突出，不少有 識之士紛紛提出各種各樣的解決方案，其中一個兩全其美的辦法就是將二者結合起來，將 廢棄的原材料制造成有用的材料，變費為寶，在這個思想的指導下，有人研發出很多可降解 材料，其中，有"公開號CN1361204A、名稱為一次性可降解植物纖維餐飲具的制造方法"的中 國專利，該中國專利公開的技術方案為:采用稻殼為主要原料，并加入可降解三聚氰胺改性 脲醛樹脂、聚乙烯醇、硬脂酸鋅、鈦白粉、淀粉等材料，各成分的重量百分比是稻殼72.7-75.8，三聚氰胺改性脲醛樹脂11-20，聚乙烯醇1.5-2.5，硬脂酸鋅0.3-0.7，鈦白粉1.5-3，淀 粉4-6。所述該專利提出的技術方案達到了制造降解材料的目的，也不會污染環境，但是，由 于該專利材料中含有聚乙烯醇，聚乙烯醇雖然沒有顯著的毒性，但是也會刺激眼睛、呼吸道 等人體器官，同時也會污染空氣，這些都將帶來環境污染，危及人類健康和世界安全。并且 該技術方案中主要成分是稻殼，稻殼很難研磨成細小的顆粒，稻殼顆粒之間留有空隙，不能 很好的結合，因此，這種材料的強度也不夠高，不能滿足生產和生活的多方面需求。
[0003] 另外，有"公開號CN101081935A、名稱為植物纖維可降解材料及制作工藝"的中國 專利提出一種材料而且提供了該材料的制作工藝，該中國專利公開的技術方案為:采用植 物纖維粉為主要原料，并加入可降解UF1P-110(俗稱電玉粉）、硬脂酸鋅、淀粉等材料，各成 分的重量百分比是植物纖維粉50-55，電玉粉28-32，硬脂酸鋅2-3，淀粉6-7，水9-12。工藝是 采用粉碎、攪拌、硫化、修整成型。其作為代塑、代木材料可循環利用。因采用硫化工藝，對工 藝控制有嚴格要求。
[0004] 因此，有必要開發一種強度高、無污染的可降解植物材料，且制備工藝，以滿足治 理環境污染、節約能源的目的。
【發明內容】
[0005] 本發明可生物降解植物纖維材料所要解決的技術問題是，針對已有的可降解的植 物纖維材料不符合衛生安全、強度不夠高的不足，提供一種強度高、無污染、制備工藝簡單 的可降解植物新材料。
[0006] 本發明所要解決的再一技術問題是，提供一種易實施的可生物降解植物纖維材料 的制備工藝。
[0007] 為了解決上述技術問題，本發明采取下列技術方案：
[0008] -種可生物降解植物纖維材料(PFM)，包括植物纖維粉、竹粉、脲甲醛模塑粉、玉米 淀粉、水、硬脂酸鋅和食用色粉，其中，以重量百分比計，各個成分的含量如下： 植物纖維粉 40~50% 30目~％目竹粉 2~8% 脲甲醛模塑粉 23~26%
[0009] 玉米淀粉 8~15% 水 5~9% 硬脂酸鋅 0.5~1% 食用色粉 0. 1~1%。
[0010] 在上述技術方案基礎上，為了在注塑加工過程中改善脫模效果，所述的竹粉為浸 泡過食用油的竹粉。利用浸泡過食物油的竹粉，可以增加在制作過程中材料的流動性，提高 產品的合格率。
[0011] 在上述技術方案基礎上，所述植物纖維粉的粒度為30目~90目。
[0012] 在上述技術方案基礎上，可食用油為植物油，如菜油、花生油等各類天然植物油。
[0013] 上述各個成分中，硬脂酸鋅為潤滑劑，并有脫模作用，脲甲醛模塑粉作為模塑劑， 食用色粉用于調節材料的顏色。植物纖維粉為主要原料，加上玉米淀粉與稻谷的谷糠，谷糠 中含有部分植物油的油脂，加上玉米淀粉，這樣能夠獲得更佳的產品降解效果。
[0014] 與現有技術相比，本發明可生物降解植物纖維材料的強度更高，本發明中植物纖 維粉、玉米淀粉和竹粉的粒度小，與脲甲醛模塑粉混合后相容性好。
[0015] 與公開號為CN101081935的對比文件相比，本發明可生物降解植物纖維材料中，玉 米淀粉上的比例更高，增加了降解的效果，使用浸泡過油的竹粉來增加流動性，提高了產 率，降低了硬脂酸鋅的用量，在不影響產品生產過程流動性的條件下，使最終產品更加環 保。
[0016] -種制造上述可生物降解植物纖維材料的加工工藝，采用模塑成型或壓制成型， 具體為：
[0017] 步驟一、對30目~90目的竹粉進行浸油處理:竹粉浸泡在可食用的植物油中，時間 為2天，取出瀝干多余的油脂，作為配料；
[0018] 步驟二、將各式植物秸桿、谷糠等，烘干后加工成30目~90目大小的粉末顆粒； [0019] 步驟三、步驟一和步驟二中各組成分與脲甲醛模塑粉、玉米淀粉、水、硬脂酸鋅、食 用色粉按上述配方比例進行配料，并攪拌均勻；
[0020]步驟四、將攪拌均勻的材料，進行模塑成型或壓制成型。
[0021 ]其中，所述的模塑成型中，還包括下列步驟：
[0022] -、依照生產產品的不同需要，將配料倒入下模模具腔體中，使用配合模具的推料 尺，將材料均勻分布在模具內部；
[0023] 二、啟動熱壓機，依照產品不同需要，在100噸~500噸壓力，130°C~180°C溫度范 圍，多次壓鑄，排氣，制成半成品；
[0024] 三、將壓鑄好的半成品，移至加工部門，做修邊加工，并包裝成品。
[0025] 竹粉和硬脂酸鋅都能提高流動性，因為在材料配方中添加了竹粉，提高了材料流 動性，改善了產品的加工性能，加工本發明無需對設備進行改造，加工工藝性能優越。
[0026]本發明的技術優點如下：
[0027] -、可生物降解植物纖維材料克服了其他可降解材料有毒有害的缺點，使用這種 材料制成的產品使用更為安全。
[0028] 二、可生物降解植物纖維材料經SGS六大有害物質測試(鉛、汞、鎘、六價鉻、聚溴二 苯酉迷（poly-brominated diphenyl ethers)和聚溴耳關苯（poly-brominated biphenyls))， 測試結果顯示完全沒有這六大有害物質，符合ASTM6400標準。
[0029]三、可生物降解植物纖維材料為可生物降解材料，在掩埋后可以透過微生物來進 行分解。
[0030] 四、本發明適用溫度的范圍大，可以在攝氏零下40度到攝氏170度。因此，可以廣泛 適用于各種生活用品、家電外殼、組合家具、汽車內部裝飾、各式建材等各項領域，可以大大 的減少生活垃圾對環境造成的危害。
[0031] 五、制造可生物降解植物纖維材料的主要原料為植物纖維，植物纖維來自于大自 然，如稻谷的谷糠、竹木藝產品的廢料、多種植物；用這些沒有用的植物纖維為原料制造可 生物降解植物纖維材料，一方面可減少垃圾，另一方面可大大降低生產成本，節約能源。 [0032]六、在其生產過程中使用無毒無害的原料，比如食用油、食用色粉、玉米淀粉等，也 沒有有害的排水、排氣出現，不產生噪音。因此，從制造、使用甚至最后的降解都沒有任何環 境污染。
【具體實施方式】 [0033]例 1
[0034] 一種可生物降解植物纖維材料(PFM)，包括植物纖維粉、竹粉、脲甲醛模塑粉、玉米 淀粉、水、硬脂酸鋅和食用色粉，按重量百分比計，各個成分的含量為： 植物纖維粉 48%
[0035] 30目~90目竹粉 5% 脲甲醛模塑粉 24% 玉米淀粉 14%
[0036] 水 7.8% 硬脂酸鋅 0. 7% 食用色 0.5%
[0037] 本實施例中，為了在注塑加工過程中改善脫模效果，所述的竹粉為浸泡過食用油 的竹粉。利用浸泡過食物油的竹粉，可以增加在制作過程中材料的流動性，提高產品的合格 率。
[0038]本實施例中，所述植物纖維粉的粒度為30目~90目。
[0039]本實施例中，所述的水為中性水。
[0040] 本實施例中，可食用油為植物油，如菜油、花生油等各類天然植物油。
[0041] 上述各個成分中，硬脂酸鋅用于改善材料成型的脫模性能，脲甲醛模塑粉作為模 塑劑，食用色粉用于調節材料的顏色。植物纖維粉為主要原料，加上玉米淀粉與稻谷的谷 糠，谷糠中含有部分植物油的油脂，加上玉米淀粉，這樣能夠獲得更佳的產品降解效果。
[0042] 與現有技術相比，本發明可生物降解植物纖維材料的強度更高，本發明中植物纖 維粉、玉米淀粉和竹粉的粒度小，與脲甲醛模塑粉混合后相容性好。
[0043]與公開號為CN101081935的對比文件相比，本發明可生物降解植物纖維材料中，玉 米淀粉上的比例更高，增加了降解的效果，使用浸泡過油的竹粉來增加流動性，提高了產 率，降低了硬脂酸鋅的用量，在不影響產品生產過程流動性的條件下，使最終產品更加環 保。
[0044] -種制造上述可生物降解植物纖維材料的加工工藝，采用模塑成型或壓制成型， 具體為：
[0045]步驟一、對30目~90目的竹粉進行浸油處理:竹粉浸泡在可食用的植物油中，時間 為2天，取出瀝干多余的油脂，作為配料；
[0046]步驟二、將各式植物秸桿、谷糠等，烘干后加工成30目~90目大小的粉末顆粒； [0047] 步驟三、步驟一和步驟二中各組成分與脲甲醛模塑粉、玉米淀粉、水、硬脂酸鋅、食 用色粉按上述配方比例進行配料，并攪拌均勻；
[0048] 步驟四、將攪拌均勻的材料，進行模塑成型或壓制成型。
[0049] 其中，所述的模塑成型中還包括下列步驟：
[0050] -、依照生產產品的不同需要，將配料倒入下模模具腔體中，使用配合模具的推料 尺，將材料均勻分布在模具內部；
[00511 二、啟動熱壓機，依照產品不同需要，在100噸~500噸壓力，130°C~180°C溫度范 圍，多次壓鑄，排氣，制成半成品；
[0052]三、將壓鑄好的半成品，移至加工部門，做修邊加工，并包裝成品。
[0053] 竹粉和硬脂酸鋅都能提高流動性，因為在材料配方中添加了竹粉，提高了材料流 動性，改善了產品的加工性能，加工本發明無需對設備進行改造，加工工藝性能優越。
[0054] 例2
[0055] 本實施例中，按重量百分比計，各成分的含量為： 植物纖維粉 49% 30目~90目竹粉 6% 脲甲醛模塑粉 26%
[0056] 玉米淀粉 11% 水 7.2% 硬脂酸鋅 0. 5%
[0057] 食用色粉 0.3%
[0058]其成型方法采用壓制成型方法，產品為板材。 [0059]例 3
[0000]本實施例中，按重量百分比計，各成分的含量為： 植物纖維粉 50% 30目~90目竹粉 4% 脲甲醛模塑粉 26%
[0061 ] 玉米淀粉 10% 水 8.5% 硬脂酸鋅 1% 食用色粉 0.5%
[0062]其他同實施例1。
[0063] 例 4
[0064] 本實施例中，按重量百分比計，各成分的含量為： 植物纖維粉 47% 30目~90目竹粉 7%
[0065] 脲甲醛模塑粉 23% 玉米淀粉 13% 水 8.5% 硬脂酸鋅 1%
[0066] 食用色粉 0.5%
[0067]其他同實施例1。
[0068] 例5
[0069] 本實施例中，按重量百分比計，各成分的含量為： 植物纖維粉 41% 30目~90目竹粉 8% 脲甲醛模塑粉 26%
[0070] 玉米淀粉 15% 水 8.7% 硬脂酸鋅 0. 5% 食用色粉 0.8%
[0071] 其他同實施例1。
[0072] 例 6
[0073] 本實施例中，按重量百分比計，各成分的含量為： 植物纖維粉 50% 30目~90目竹粉 3%
[0074] 脲甲醛模塑粉 24% 玉米淀粉 13% 水 8.8%
[0075] 硬脂酸鋅 1% 食用色粉 0.2%
[0076]其他同實施例1。
[0077] 例 7
[0078] 本實施例中，按重量百分比計，各成分的含量為： 植物纖維粉 50% 30目~90目竹粉 3% 脲甲醛模塑粉 25%
[0079] 玉米淀粉 12% 水 8.7% 硬脂酸鋅 1% 食用色粉 0.3%
[0080] 其他同實施例1。
[0081] 例8
[0082] 本實施例中，按重量百分比計，各成分的含量為： 植物纖維粉 40. 5%
[0083] 30目~90目竹粉 8% 脲甲醛模塑粉 26% 玉米淀粉 15% 水 9%
[0084] 硬脂酸鋅 0. 5% 食用色粉 1%
[0085] 其他同實施例1。
[0086]例9
[0087] 本實施例中，按重量百分比計，各成分的含量為： 植物纖維粉 50% 30目~90目竹粉 2% 脲甲醛模塑粉 26%
[0088] 玉米淀粉 13% 水 7.5% 硬脂酸鋅 1% 食用色粉 0.5%
[0089]其他同實施例1。
[0090]例1〇
[0091 ]本實施例中，按重量百分比計，各成分的含量為： 植物纖維粉 49%
[0092] 30目~90目竹粉 7% 脲甲醛模塑粉 26% 玉米淀粉 8%
[0093] 水 9% 硬脂酸鋅 〇. 5% 食用色粉 0.5%
[0094]其他同實施例1。
【主權項】
1. 一種可生物降解植物纖維材料，該材料包括植物纖維粉、竹粉、脲甲醛模塑粉、玉米 淀粉、水、硬脂酸鋅和食用色粉，其中，以重量百分比計，各個成分的含量分別為： 植物纖維粉 40~50%， 30目~90目竹粉 28~％, 脲甲醛模塑粉 23~26%， 玉米淀粉 8~15%， 水 5~9%， 硬脂酸鋅 0.5~1%， 食用色粉 0. 1~1%。2. 根據權利要求1所述的可生物降解植物纖維材料，其特征在于，所述的竹粉為浸泡過 食用油的竹粉。3. 根據權利要求1所述的可生物降解植物纖維材料，其特征在于，所述植物纖維粉的粒 度為30目~90目。4. 根據權利要求1所述的可生物降解植物纖維材料，其特征在于，所述的水為中性水。5. 根據權利要求2所述的可生物降解植物纖維材料，其特征在于，所述的食用油為植物 油。6. -種制造權利要求1至5之一所述的可生物降解植物纖維材料的加工工藝，其特征在 于:采用模塑成型或壓制成型。7. 根據權利要求6所述的可生物降解植物纖維材料的加工工藝，具體按照下列步驟進 行： 步驟一、對30目~90目的竹粉進行浸油處理:竹粉浸泡在可食用的植物油中，時間為2 天，取出瀝干多余的油脂，作為配料； 步驟二、將各式植物秸桿、谷糠烘干后加工成30目~90目大小的粉末顆粒； 步驟三、步驟一和步驟二中各組成分與脲甲醛模塑粉、玉米淀粉、水、硬脂酸鋅、食用色 粉按上述配方比例進行配料，并攪拌均勻； 步驟四、將攪拌均勻的材料，進行模塑成型或壓制成型。8. 根據權利要求7所述的可生物降解植物纖維材料的加工工藝，其特征在于:在所述的 模塑成型中，還包括下列步驟： 一、 將配料倒入下模模具腔體中，使用配合模具的推料尺，將材料均勻分布在模具內 部； 二、 啟動熱壓機，在100噸~500噸壓力，130°C~180°C溫度范圍，多次壓鑄，排氣，制成 半成品； 三、 將壓鑄好的半成品，移至加工部門，做修邊加工，并包裝成品。
【文檔編號】C08K5/098GK105949802SQ201610168974
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月18日
【發明人】武志學
【申請人】武志學